Управление IGBT и MOSFET транзисторами при помощи оптодрайвера. Борьба со сквозным током.

Раскопки темы управления силовыми транзисторами меня несколько удивили. Довольно часто начали попадаться схемы с усиленными IR2110. Причем усиление микросхемы производят BD135-BD136. Безусловно у этих транзисторов довольно приличная частота единичного усиления, но вот усиливать микросхему, способную на своем выходе развить 2 ампера транзисторами с максимальным током коллектора в 1,5 ампера это как то слишком. Разумеется микросхему можно усилить, но перед этим лучше справочники почитать. Лично мне на память сразу же пришли КТ972-КТ973, но это просто на вскидку.
Однако IR2110 отнюдь не единственная микросхема, способная управлять силовыми транзисторами. Есть целый набор микросхем предназначенных именно для этого и имеющих различное назначение и различные параметры. В данном ролике идет разговор об использовании оптодрайверов.
Оптодрайвер удобен прежде всего тем, что для его управления требуется довольно малый ток – не более 5мА. А вот его недостатком является необходимость дополнительного источника питания для драйвера верхнего плеча. Для решения этой проблемы используют несколько решений.
Самый популярный способ организовать питание для драйвера верхнего плеча – сделать дополнительные обмотки на трансформаторе дежурного режима и подать питание с него.
Второй способ, который мне доводилось видеть – создание питания для драйверов из низковольтного питания. С задающего генератора (даже ШИМ контроллера) импульсы подаются на такой же оптодрайвер, а на его выходе, через разделительный конденсатор стоит трансформатор. С вторичных обмоток этого трансформатора и питаются оптодрайверы верхнего плеча.
В данном ролике происходит проверка работоспособности третьего способа – создание вольтодобавки, по принципу использованному в IR2110, когда энергия для силового транзистора берется с вольтодобавочного конденсатора. Разумеется была проверена необходимость установки конденсаторов более 10 мкФ в эту цепь.
Кроме этого было проверено наличие триггера Шмита в самом оптодрайвере, возможность параллельного включения, проверено время задержки распространения управляющего сигнала. Измерен ток, развиваемый драйвером для управления силовым транзистором.
Поскольку использовались действительно «тяжелые» транзисторы, а управляющий генератор намеренно не имел дедтайма, то было проверено несколько способов борьбы со сквозным током.
Результаты данной лабораторной работы могут использоваться при самостоятельном проектировании мощный инверторов, в том числе и сварочных, при проектировании усилителей класса D большой мощности.
2:05 - проверка наличия триггера Шмита;
5:33 - проверка возможности параллельного включения;
13:18 - борьба со "звоном" изменением резисторов затвора;
15:05 - ускорение закрытия силовых транзисторов;
17:21 - борьба со "звоном" установкой пародии на снабер;
19:13 - утяжеление работы драйверу;
21:34 - проверка времени задержки самого оптодрайвера;
24:37 - измерение тока на затвор;
27:02 - проверка напряжения вольтодобавки;
35:52 - борьба со сквозным током при помощи ферритовых бус;
39:56 - выводы;
41:20 - итоговая схема проверочной приблуды
Влияние установки на сток, исток и затвор здесь: https://youtu.be/F9orCvuwU3A

Видео Управление IGBT и MOSFET транзисторами при помощи оптодрайвера. Борьба со сквозным током. канала Михаил Майоров